Кинетика формирования и структурной перестройки кристаллических пленок

Описана проблема фундаментального анализа гетероструктур «полупроводниковая пленка - матричный кристалл». Показано, что универсальная модель может быть построена на основе квантово-статистического подхода с использованием представлений о самоорганизации упорядоченных структур в системах, далеких от равновесия. Рассчитаны спинодальные изотермы и фазовые диаграммы, иллюстрирующие условия формирования пленок. Фазовые переходы I рода как перестройки типа «порядок-беспорядок» описываются в рамках квантовой теории с использованием модели Дикке. Использован аппарат двухпериодных функций Грина. Энергия тонкопленочной структуры описана с применением псевдопотенциала поля кристалла, обладающего элементами симметрии подложки. Показано влияние степени пассивации поверхности на характер и рельеф структурных изменений. Обсуждаются признаки формирования димерных и дипольных элементов рельефа пленки. Показано, что процессы десорбции частиц зависят от температуры и от того, с каким количеством осаждаемых частиц связаны атомы матричного кристалла — кремния. Кинетические процессы образования пленочных структур и перестройки их структуры описаны как локальные фазовые превращения, обусловленные адсорбцией атомов с различными концентрациями адсорбирующейся второй фазы. Подтвержден пороговый характер перестройки поверхностной структуры. Установлено, что параметр порядка, определяемый сдвиговой компонентой порога активации рекострукции структуры и заселенностями уровней, зависит от неоднородностей в распределении атомов на гетерогранице. В рассмотренных условиях эти неоднородности представляют собой стационарные нелинейные — кинкоподобные возмущения. Характеристики возмущений определяются степенью различия кристаллохимических параметров матричного и осаждаемого материалов. Переход к образованию пленок на макроуровне интерпретирован как процесс самоорганизации двумерной структуры.